拱橋現(xiàn)澆拱圈滿堂腳手架計算書一、荷載分析本工程現(xiàn)澆拱圈滿堂支架的設計與驗算參考公路施工手冊橋涵及建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ166-2016)等規(guī)范選取以下參數(shù)：1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.60；縱距(m):0.90；步距(m):1.20；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.65；模板支架搭設高度(m):8.50；采用的鋼管(mm):483.5 ；板底支撐連接方式:方木支撐；立桿承重連接方式:可調托座；2.荷載參數(shù)模板自重(kN/m2):0.5；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):26；施工人員和施工材料、機具走運或堆放等施工均布荷載標準值(kN/m2):4；武穴地區(qū)10年一遇最大風壓0.25kN/m2，小于0.35kN/m2，可不予考慮。3.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為12mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):6500；面板抗彎強度設計值(N/mm2):13；木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):300.000；木方彈性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；托梁材料為：鋼管(單鋼管) :483.5；4.拱圈參數(shù)拱圈的計算厚度(mm):500.00； 二、模板面板計算模板面板為受彎構件,按三跨連續(xù)梁對面板進行驗算其抗彎強度和剛度模板面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 901.22/6 = 21600 mm3；I = 901.23/12 = 129600mm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。 面板計算簡圖1、荷載計算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 260.50.9+0.50.9 = 12.15 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設備荷載(kN/m)：q2 = 40.9= 3.6 kN/m；2、強度計算計算公式如下:M=0.1ql2其中：q1=1.212.15+1.43.6= 19.62kN/m；q2=1.3512.15+1.40.73.6=19.931kN/m按q2取值。最大彎矩 M=0.1*19.931*3002= 179379 N.m；面板最大應力計算值 =M/W= 179379/21600 = 8.3 N/mm2；面板的抗彎強度設計值 f=13 N/mm2；面板的最大應力計算值為 8.3 N/mm2 小于面板的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計算撓度計算公式為=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=12.15kN/m面板最大撓度計算值 = 0.677*12.15*3004/(100*6500*12.96*104)=0.791 mm； 面板最大允許撓度 =300/ 250=1.2 mm；面板的最大撓度計算值 0.791 mm 小于 面板的最大允許撓度 1.2 mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計算方木按照三跨連續(xù)梁計算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5*10*10/6 = 83.33 cm3；I=5*10*10*10/12 = 416.67 cm4； 方木楞計算簡圖1.荷載的計算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1= 26*0.3*0.5+0.5*0.3 = 4.05 kN/m ；(2)活荷載為施工人員及設備荷載(kN/m)：q2 = 4*0.3 = 1.2 kN/m；2.強度驗算計算公式如下:M=0.1ql2均布荷載 q1=1.24.05+1.41.2= 6.54kN/m；q2=1.354.05+1.40.71.2=6.64kN/m按q2取值。最大彎矩 M = 0.1ql2 = 0.1*6.64*6002 = 239040N.mm；方木最大應力計算值 = M /W = 239040/83333.33 = 2.87 N/mm2；方木的抗彎強度設計值 f=13.000 N/mm2；方木的最大應力計算值為 2.87 N/mm2 小于方木的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗算截面抗剪強度必須滿足: = 3V/2bhn < 其中最大剪力: V = 0.6*6.64*0.9 = 3.586 kN；方木受剪應力計算值 = 3 *3.586*103/（2*50*100）= 1.076 N/mm2；方木抗剪強度設計值 = 1.4 N/mm2；方木的受剪應力計算值 1.076N/mm2 小于 方木的抗剪強度設計值 1.4 N/mm2，滿足要求!4.撓度驗算計算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷載 q = q1 = 4.05 kN/m；最大撓度計算值 = 0.677*4.05*6004 /(100*9000*4166666.667)= 0.095 mm；最大允許撓度 =600/ 250=2.4 mm；方木的最大撓度計算值 0.095 mm 小于 方木的最大允許撓度 2.4 mm,滿足要求!四、托梁材料計算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；托梁采用：鋼管(單鋼管) :48*3.5；W=5.15 cm3；I=12.43 cm4；集中荷載取縱向板底支撐傳遞力，P（1.35*（26*0.5+0.5）+1.4*0.7*4）*0.9=19.931kN； 托梁計算簡圖 托梁計算彎矩圖(kN.m) 托梁計算變形圖(mm) 托梁計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.618 kN穖 ；最大跨中彎距：Mmax0.333PL=0.33319.930.9=5.973KN.m強度：maxMmax /W5.973106/5.151034.69MPa0 合格最大變形 Vmax = 0.58 mm ；最大支座力 Qmax = 12.655 kN ；最大應力 = 618147.749/5080 = 121.683 N/mm2；托梁的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2；托梁的最大應力計算值 121.683 N/mm2 小于 托梁的抗壓強度設計值 205 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度為 0.58mm 小于 900/150與10 mm,滿足要求!五、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式: =N/(A)f其中 N - 立桿的軸心壓力設計值(kN) ：N = 17935 N； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉半徑(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； L0- 計算長度 (m)；按下式計算:=1.1851.1（0.9+0.652）=2.868ma - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.65 m；k - 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.185； - 立桿計算長度系數(shù)，步距為0.6m、1.0m、1.2m、1.5m時，取1.1；步距為1.8m、2.0m時，取1.0 ；Lo/i = 2.868 / 15.8 = 180 ；由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.220 ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；=17935/(0.220489) = 167 N/mm2f=205 N/mm2，滿足要求！ 以上表參照扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全JGJ 166-2016。六、立桿的地基承載力計算地基處理示意圖立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 P=N/Ag ru*fa 地基承載力設計值:ru*fa = ru*mf*fak=1.363*1*fak=1.363*fakRu永久荷載和可變荷載分項系數(shù)加權平均值，當按永久荷載控制組合時，取1.363；當按可變荷載取值時，取1.254；Mf腳手架地基承載力調整系數(shù)：kc = 1 ； 立桿基礎底面的平均壓力：p = N/A =17.935/0.28=64 kpa ；其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 ：N = 17.935 kN；基礎底面面積按45度角擴散，則 ：A =（0.13+0.2+0.2）*（0.13+0.2+0.2）= 0.28 m2。通過換填使地基承載力滿足要求！